华宇下载_锂离子电池对负极材料的要求哪几种
负极材料作为锂离子电池的核心部件,在应用时通常要满足以下条件:
①嵌锂离子电位低且平稳,以保证较高的输出电压;
②允许较多的锂可逆脱嵌,比容量较高;
③在充放电过程中结构相对稳定,具有较长的循环寿命;
低温高能量密度18650 3500mAh 比能量252Wh/kg,-40℃放电容量≥70%
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃支持最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
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④较高的电子电导率、离子电导率和低的电荷转移电阻,以保证较小的电压极化和良好的倍率性能;
⑤能够与电解液形成稳定的固体电解质膜,保证较高的库仑效率;
⑥制备工艺简单,易于产业化,价格便宜;
⑦环境友好,在材料的加工和实际使用过程中不会对环境造成严重污染;
⑧资源丰富等。
无磁低温18650 2200mAh -40℃ 0.5C放电容量≥70%
充电温度:0~45℃
放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃放电容量保持率:0.5C放电容量≥70%
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30多年来,虽然不断有新型锂离子电池负极材料被报道出来,但是真正能够获得商业化应用的却寥寥无几,重要是因为很少有材料能兼顾以上条件。例如,虽然金属氧化物、硫化物和氮化物等以转化反应为机理的材料具有较高的比容量,但是它们在嵌锂离子过程中平台电位高、极化严重、体积变化大、难以形成稳定的SEI且成本高等问题使之不能真正获得实际应用。
石墨正是因为较好地兼顾了上述条件,才得到了广泛的应用。此外,虽然Li4Ti5O12容量低且嵌锂离子电位高,但是它在充放电过程中结构稳定,允许高倍率充放电,因此在动力锂离子电池和大规模储能中也有一定的应用。
负极材料的加工只是整个电池制作工艺过程中的一环,标准的制定有助于电池公司对材料的优劣做出评判。另外,材料在加工和运输过程中难免会受到人、机、料、环境和检测条件等因素的影响,只有将它们的各项理化性质参数标准化,才能真正确保其可靠性。
一般而言,负极材料的关键性技术指标有:晶体结构、粒度分布、振实密度、比表面积、pH、水含量、主元素含量、杂质元素含量、首次放电比容量和首次充放电效率等。